地质因素对煤矿采掘生产安全的影响

[摘要]本文依据南方复杂的地质特征给煤矿生产带来的各类安全隐患、发生的事故进行分析、
探索、研究。

 

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[关键词]地质因素　岩性　褶皱　岩层裂隙　水文条件开采安全

　　

 

　　前言

 

　　

 

　　地质构造是影响矿井生产安全最重要的客观因素。福建上京井田为典型的南方地质构造
复杂井田，该井田四对矿井开采二叠系童子岩组海陆交互相含煤地层，含稳定可采煤层及
不稳定局部可采煤层共计

12 层。岩性以泥岩、砂质泥岩为主。由于井田地质构造复杂，褶皱

紧密，煤层厚度呈现不稳定、极不规则的形态，对井巷掘进、煤层开采造成严重影响，并威
胁着井下安全生产。

 

　　

 

　　

1.小型褶曲与安全工作 

　　

 

　　褶曲对顶板的稳定性、整体性有较大影响。在上京井田内妨碍掘进及回采安全程度较严
重、较直接的是小型褶曲。

 

　　

1.1 走向上次一级小褶曲：次一级小褶曲在上京井田极为发育，种类繁多。比较典型的

为

“∑”形及“之”字形褶皱。如图 1 所示“之”字形褶皱，该类型小褶曲多为成对出现成倒转背

斜、向斜组成，其轴的形状主要有折端成棱角和转折端成圆弧形。小褶曲其形态、产状各异，
导致岩性变形剧烈，围岩结构体受破坏，使煤掘井的工作面围岩压力变化大，巷道易变形
支护困难。特别是在

“之”字形的“尖子”部位，两翼重叠处的煤层受构造挤压，聚积变厚，煤

体成

“三角楔”状，最厚处达 9.6m，造成巷道侧压大，顶板离层、漏顶、掉顶等事故发生。 

　　

 

　　

1.2 倾向上的小褶曲：在回采工作面中出现的倾向小褶曲，煤层倾角发生变化，如图 2

所示，煤层出现局部倒插现象，组成出现的倒转背、向斜，其影响地层

3～50m 以上，致使

采面的开切眼无法顺煤层通上部回风巷，给回采工作面的正常回采及推进带来困难。同时，
在褶曲轴部附近的煤层顶板，往往产生

“锅底”状的构造层理，极易自行脱落，产生安全隐

患。

 

　　

 

　　

2.岩层裂隙与事故隐患 

　　

 

　　顶板中出现裂隙的多少直接反映顶板整体性和坚固性。据不完全统计，在不稳定煤层顶
板中，裂隙间距在

0.3m 以下的占 70％以上，所以裂隙越发育，密度越大，即它们的间距

越小，顶板的稳定性就越差，冒落的可能性就越大。事实上，很多局部冒顶事故都与裂隙息
息相关。

 

　　上京井田构造复杂，岩层中的裂隙在各矿呈有方向、有系统地成群成列出现，大片分布。
矿区裂隙

(本文把节理统称裂隙)有 3 种类型，即“A”字形裂隙和“雁行”斜列式裂隙及“草帽”

裂隙。

 

　　

 

　　

2.1“A”字形裂隙：当两裂隙面倾角成相反时，造成中间岩体呈“A”字形(如图 3)与其岩

层垂直或交切、交错，切割地层形成区域性，使岩层强度低，整体性差，自承能力弱，井巷